• Title/Summary/Keyword: 결함내구성시험

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Assessment of Composite Cylinder Flaw for Compressed Natural Gas Vehicles (압축천연가스자동차용 복합재료용기의 외피손상결함 평가)

  • Kim, Young-Seob;Kim, Lae-Hyun;Yang, Dong-Ju
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.43-43
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    • 2010
  • 국내에 천연가스버스가 보급된 이래 5차례의 용기파열 사고가 발생하였는데 그중 2005년 8월 전주 덕진충전소에서 발생한 용기파열사고는 CNG용기의 라이너를 감싸고 있는 복합재료가 손상되어 발생한 사고로 보고되었다. 복합재료용기의 외피손상이 원인이 되어 발생한 사고사례는 해외에서 약 13건이 보고되었다. CNG용기 외피손상은 용기룰 고정하는 스트랩과 밀접한 관련이 있다. 용기고정이 불완전하면 슬립이 발생하고 이는 복합재의 손상으로 이어진다. 본 연구에서는 ISO 19078, CGA C6.4 등 국제코드의 규정을 고려하여 국내에서 제조된 Type 2, 3, 4 용기와 외국에서 생산된 Type 3 용기를 대상으로 결함깊이, 길이, 넓이에 따른 복합재료 결함 내구성시험을 수행하여 CNG용기의 내구성능을 평가하였고, 시험과 동일한 조건으로 복합재료 손상결함 조건을 컴퓨터로 전산모사하여 시험결과의 타당성과 유효성을 비교 검증하였다. 실험결과, Type 2 용기의 경우, 11,250회의 최소반복가압 회수를 충족하였으나 외피손상부와 반복가압에 따른 실제누출부위가 일치하지 않아 실험조건을 달리한 추가실험이 요구되었다. Type 3 용기의 경우에는 복합재 결함부위와 누수부위가 일치된 시험용기의 수는 67%정도로, 복합재료 용기의 수명을 저하시키는 원인으로 라이너와 외피손상이 서로 밀접한 관련이 있음을 확인하였다. Type 4 용기는 국제기준에서 요구하는 반복횟수를 만족하였고, 손상깊이 0.75mm와 1.25mm에서 반복가압회수가 60,000회 이상이 되어도 누설이 발생되지 않았다. 이는 라이너의 재질이 폴리머로서 균일한데다 탄소섬유 복합재료층 위에 유리섬유 복합재료 층이 1.5mm 정도 추가로 적층되어 있어서 3등급의 손상결함(결함깊이 1.25mm)에서도 구조 층이 전혀 손상되지 않은 것으로 판단되며, 이는 Type 2 용기의 강재라이너나 Type 3의 알루미늄 라이너와 비교하여 Type 4 용기의 폴리에틸렌 라이너의 물성이 반복성능이 탁월함을 확인할 수 있었다.

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A Study for Basic Durability Assessment of Shale Shaker (셰일 셰이커 기초 내구성 평가에 관한 연구)

  • Oh, Jung-Soo;Kim, Sung-Min;Whang, Jong-Duk
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.20 no.10
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    • pp.296-302
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    • 2019
  • In this study, a basic durability assessment was performed by selecting the main part of a trial product of a shale shaker, which is one of components for a mud circular system. For a preliminary durability assessment, it was assumed that the lifetime of the bearing for the vibrator motor and the stiffness of the support spring are affected by the vibration when the motor operates continuously. In the case of the motor, the initial p-p level was 0.72 g, but after 100 hours of operation, the p-p level was rapidly increased to 1.26 g. Bearing defects could be estimated through ball defect frequency analysis. In the case of the spring, the stiffness of the spring was reduced by approximately 3.78% at the end of 2,000 hours of the fatigue-durability test by applying excitation conditions to shale shaker body. In the future, we will analyze the influence of the particle removal efficiency of the shale shaker.

Durability Evaluation of Gangway Ring for the Articulated Bogie of High speed Railway Vehicle (고속철도차량 관절대차 갱웨이 링의 내구성 평가)

  • Kang, Gil-Hyun
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.20 no.5
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    • pp.66-72
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    • 2019
  • To improve ride quality and running stability of high speed train(HST), it is important that connection between coaches adopts the articulated bogies by using a gangway ring, unlike the conventional independent bogies assembled with car bodies. Although the gangway ring should be ensured absolute safety against passenger movement between coaches during train operation, there is still a lack of quantitative durability criteria of that. Therefore, in order to improve the passenger safety of HST, it is important to study the test requirements on durability evaluation for the ring. In this study, seven mixed loading cases were derived from the triaxial loading(vertical/lateral/longitudinal) modes. The safety factor of each component is at least 2.4 or more from the results of the finite element analysis. In addition, fatigue safety was evaluated through durability analysis from the viewpoint of strain-life design. Durability tests for the gangway ring carried out a total of 10 million cycles in 4 phases load conditions. After the durability test, the defect of each component was investigated using nondestructive testing techniques.

Assessment of Composite Material Flaws on the Type III Cylinders for Compressed Natural Gas Vehicles (압축천연가스자동차용 Type III 용기의 복합재 결함 평가)

  • Kim, Young-Seob;Kim, Lae-Hyun;Yang, Dong-Ju
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.20 no.2
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    • pp.90-95
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    • 2011
  • This study was conducted to judge requalification of cylinders by assessing composite flaws such as scratches, cuts, and gouges damaging on the composite of Type III cylinders for compressed natural gas vehicles. As a result of the flaw tolerance test, all specimens have satisfied with minimum requirement cycles according to damage levels based on ISO 19078 and cyclic performance for pressure showed beyond twenty thousands in damage level 1 and 2, and did eighteen thousands to twenty-one thousands in damage level 3. Eight of twelve specimens failed the test due to composite flaws and the rest of the cylinders failed regardless of flaws. The results of Finite Element Method followed by the computer simulation indicated that the stress of 79.5 MPa calculated on the flaw model of $1.25\;mm{\times}200\;mm$ and the stress of 66.6 MPa on the non-flaw model when the service pressure applied to inside of cylinder. The difference between the models is about 19.37%. We concluded that this difference influences fatigue life and this flaw model is a critical value affecting cyclic performance of cylinders.

Perforrmance Tests of Epoxy-coated Reinforcing Bars : Corrosion Protection Properties (에폭시 도막 철근의 내부식 성능에 관한 실험적 연구)

  • 신영수;홍기섭;최완철
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.6 no.6
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    • pp.173-179
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    • 1994
  • Epoxy coated bars protecting reinforcing bars from corrosion and enhancing durability of reinforced concrete structures are tested to evaluate corrosion protection properties. Tests are performed based on the relevant sta.ndards of KS and ASTM, such as chenical resistance, salt water spray, salt crock test and chloride ermeability test. with the main varlable of the coating thlckness. Test results show good chemical protection property and chloride permeability. The results of the salt water spray and the salt crock test show that epoxy coating well protects the reinforcing bars from corrosion, cornparing to the biack bars without epoxy coatmg. However, several spots on the coated bars are rusted at the pinholes or un the bars with coating thickness less thar $200{\mu}M$. Special cautions are required i n the process of blast cleanmg when applying the usion-bonded epoxy coating.

Effects of Penetration Direction on Contact Damage and Microstructure in ${Al_2}{O_3}$/Al Composite Fabricated by Reactive Metal Penetration (반응금속 침투법으로 제조된 ${Al_2}{O_3}$/Al 복합체에서 침투방향성이 미세구조 및 접촉손상에 미치는 영향)

  • 백운규;정연길
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.37 no.9
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    • pp.909-914
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    • 2000
  • 반응금속 침투법으로 제조한 $Al_2$O$_3$/Al 복합체의 파괴특성과 손상 내구성을 침투방향성에 따라 관찰하였으며, 복합체는 $Al_2$O$_3$단일상보다 향상된 파괴인성과 Al 단일상보다 높은 경도값을 나타내었다. Vickers 압입법을 사용한 복합체의 손상형태에서는 침투방향에 따른 각각의 미세구조에 의해 상이한 특성을 나타내었으며, 헤르찌안 압입법을 사용한 복합체의 손상거동은 $Al_2$O$_3$과 Al의 중간거동을 나타내었다. 헤르찌안 압입 후 강도저하시험으로 복합체가 갖는 우수한 결함저항성을 관찰할 수 있었으며, 높은 헤르찌안 하중에서는 복합체의 강도저하 특성이 복합체의 미세구조에 의존함을 관찰할 수 있었다. 이와 함께 복합체에서의 반응금속 침투방향성, 미세구조 그리고 손상 내구성 사이 상호연관성에 대해 논의하였다.

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An Experimental Study for Improving the Durability of Concrete Bridge Decks (교량 바닥판 콘크리트의 내구성 증진을 위한 실험적 연구)

  • Suh, Jin-Won;Rhee, Ji-Young;Ku, Bon-Sung;Shin, Do-Chul
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.19 no.4
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    • pp.393-399
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    • 2007
  • Concrete bridge decks are directly exposed to the severe environmental conditions such as rain water and deicing chemicals resulting in the freeze-thaw action and the rebar corrosion during their service lift. These deteriorations of bridge decks shorten the service lift and consequently they are the major concerns of the maintenance. The high performance concrete (HPC) deck is proposed as the alternative to minimize the deterioration problems. To develop more durable concrete deck, the performance characteristic tests of HPC mixtures were carried out. In this study, 4 different concrete mixtures were used varying the mineral admixtures as the cement replacement; ordinary portland cement (OPC), 20% fly ash (FA),20% fly ash with 4% silica fume (FS), and 40% ground granulated blast-furnace slag (BS). The design compressive strengths of HPC specimens were 27 MPa and 35 MPa, respectively. The results showed that the compressive strength of concrete did not much affect the durability of concrete. HPC with fly ash and silica lune (FS) were turned out to have the good durability and crack resistance.

Strength and rigidity test of a small sedan body (승용차 차체의 정적 강도 및 강성시험)

  • 박광남;박성현
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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    • v.3 no.1
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    • pp.32-37
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    • 1981
  • 모든 차형을 간단한 이상형으로 가정하여 그들을 수치적인 값으로 비교할 수 있다면 승용차 차 체의 설계상 매우 큰 도움이 될 것이다. 실제로 새로운 모델의 차가 개발되었을 때에는 다음과 같은 이유 때문에 그 prototype body에 대한 정적 시험이 실시되고 있다. 1) 조기에 설계의 문제점이나 차체의 주결함을 발견할 수 있어 시간과 경비를 절약할 수 있다. 2) 계속적인 정적 시험을 통하여 구조적으로 만족할 만한 road car를 만들 수 있다. 3) 과설계를 방지하여 차체의 경량화에 기여하고, 최적설계의 개발을 위한 길을 제시해 준다. 차체에 대한 정적 시험은 위와 같은 이유 때문에 발전되어 왔으며, 정적 시험의 효과를 ㅊ대로 하기 위하여 그것은 순수한 공학적 원리에 기초를 두어 실제의 사용조건과 충분히 일치되는 시 험으로서 고안되었다. 차체구조는 그 사명의 다양성뿐만 아니라 제작, 개수에 상당한 노력과 시 간이 필요하기 때문에 조기에 문제점을 발견하여 결함을 제지하지 않으면 안된다. 구조체로서의 많은 필요조건 중에서 특히 중요시되는 것은 강도, 강성 및 내구성이다. 그 때문에 차체의 강도, 강성시험은 이론적인 해석(탄성학, 구조역학, 강도학 등)에 앞서 여러가지 방법이 개발되어 왔 으며, 여기에서는 그 중 가장 대표적인 방법인 비틀림시험(torsion test)과 굽힘시험(bending test) 에 관하여 Pony 4-door Sedan 차체의 시험 결과를 토대로 하여 기술하고자 한다.

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Reliability Study due to Change Anti Fingerprint Coating Process Conditions (지문방지코팅 공정 조건 변화에 따른 신뢰성 연구)

  • Kim, Hyeon-Seung;Kim, Wang-Ryeol;Kim, Byeong-Cheol;Song, Seon-Gu;Han, Seon-Hong;Gwon, Min-Cheol
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2013.05a
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    • pp.122-123
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    • 2013
  • 각종 전자 제품 및 첨단 산업 장비에 TSP (Touch Screen Panel) 적용이 늘어나고 있다. TSP 표면에 기본적으로 적용되는 지문방지코팅 (Anti Fingerprint coating, AF coating)의 공정 조건 변화가 신뢰성에 어떠한 영향을 미치는지에 대하여 연구하였다. 본 연구에서는 전 코팅 공정에 포함되는 전처리, 중간층 공정의 유무에 따라 특성분석을 진행하였으며 이를 비교 분석하였다. 특성 분석은 최초접촉각과 내마모시험 후 접촉각을 측정하여 비교하였으며, 전처리와 중간층 공정이 모두 포함된 표준 지문방지코팅막이 내마모시험 3000 회를 거친 후에도 접촉각을 유지함으로서 가장 우수함을 알 수 있었다. 또한 TEM (Transmission Electron Microscope) 촬영을 통하여 각 층의 경계면에 결함이 발견되지 않았다. 이는 전처리 공정과 중간층 공정을 통하여 박막의 접합력과 내구성을 향상시켰다고 사료된다. 하지만 공정의 단순화와 TSP의 대형화 추세에 맞춰 새로운 방법의 지문방지코팅 공정개발이라는 과제도 남겼다.

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Evaluation of Deterioration Propagation Life of Steel Bridge Paints According to Surface Treatment Methods and Heavy-Duty Painting Types (표면처리방법에 따른 강교용 일반중방식도장계의 열화진행수명 평가)

  • Kim, Gi-Hyeok;Jeong, Young-Soo;Ahn, Jin-Hee;Kim, In-Tae
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.25 no.1
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    • pp.75-84
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    • 2021
  • In this study, to evaluate deterioration propagation life and deterioration curve of the shop painted and field re-painted steel bridges, accelerated corrosion tests were carried out on 4 types of heavy-duty painting systems with different surface treatments. The surface treatments prior to painting were examined by hand tool(SSPC SP-2), power tool(SP-3,) or blast cleaning(SP-10) considering shop painting and field re-painting. The paint deterioration curves for each painting system and surface treatment were evaluated based on corrosion propagation from the initial paint defects. From the test results, the paint deterioration life of shop painted and field re-painted system was evaluated and compared by using corrosivity categories and durability performance evaluation of structural steel. The deterioration propagation life of shop and field paint was estimated in 18 to 21 years and 5.3 to 8.0 years with atmospheric corrosion category C4.